Nature子刊：拥有无机内核的金属有机纳米线！

低维度的金属硫族化物纳米材料具有独特的物理性质，譬如结构的可控性，极弱的电荷屏蔽，增强的电子-光子耦合等等。利用分子级结构诱导剂控制制备具有特定结构和维度的金属有机框架材料已经司空见惯。

理论上，这种策略也可扩展到金属有机硫族化物体系中。但是目前为止，通过结构诱导剂制备的金属有机硫族化物纳米线内核不含固体无机材料，这就需要电荷通过单原子链或有机官能团传递，极大地限制了金属有机结构的电学性质。

 

实现高导电性MOC的关键问题之一在于：如何保持驱动无机反应的共价作用力和配体之间的非共价相互作用力之间的平衡。而MOF体系中常用的表面活性剂、缩氨酸两亲分子和嵌段聚合物等结构诱导剂由于相互作用很弱，容易导致无机材料的微相分离，形成大尺寸的非晶颗粒。

 

图1. 带有无机内核MOC的制备和结构表征

 

有鉴于此，Yan等人利用一种强相互作用的金刚烷结构诱导剂，控制各种作用力的平衡，指导杂化金属-有机硫族化物纳米线的普适性制备。这种纳米线的内核为无机材料，内核截面仅三个原子，代表了无机纳米线可能实现的最小尺寸！

 

金刚烷之间的强范德华力克服了位阻排斥，在生长活性位形成cis配置结构，确保前驱体从正面还原生长，使纳米线不断变长。

这种纳米线具有类似能带的电学特性，有效载流子聚集率低，空穴掺杂可实现三个数量级的导电系数调变。

 

图2. 1ADCu的正面生长机理

 

图3. 各种带有无机内核MOC

 

 

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HaoYan, J.NathanHohman, FeiHuaLi, NicholasA.Melosh et al. Hybrid metal–organic chalcogenide nanowires with electrically conductive inorganic core through diamondoid-directed assembly. Nature Materials 2016.